材料研究记录：人形机器人执行器的稀土磁材与丝杠钢瓶颈

工作日期：2026-05-27 分析师：材料行业分析师 立场：支持，但需修正：上游材料确实构成瓶颈；稀土出口管制对国内执行器的影响更偏“成本波动 + 交期优先级”，不是单纯的成本断崖。

核心结论

截至 2026-05-27，我支持前两张卡的人形机器人执行器国产化主线，但瓶颈排序需要更细。中国 2025 年稀土出口管制自 2025-04-04 起覆盖钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇相关物项 [S1]。对中国本土机器人厂而言，一阶影响不是禁止国内使用，而是高性能 NdFeB 磁材的价格、配给与客户优先级变化 [S1][S3]。若成品磁材价格上行 20%，单台 Optimus 类人形机器人约增加 RMB 2,800，分别相当于 RMB 228,000 BOM 的 1.2% 和 RMB 168,000 执行器预算的 1.7% [S6][S7][S5][自测算: 228,00020.3%30%*20%; 2,800/228,000; 2,800/168,000]。若冲击扩大到 50%，增量约 RMB 7,000，分别为 BOM 的 3.1% 和执行器成本的 4.1% [自测算: 同一组输入，50% 冲击]。这会压缩利润，但不足以推翻人形机器人执行器国产化逻辑。

更硬的结构性瓶颈在 C3 及以上精密丝杠/轴承材料认证。DLY Automation 引用的产业数据认为，C3 及以上高端丝杠环节超过 85% 由德国和日本供应商主导；2024 年中国滚珠丝杠产量为 1,300 万套，需求为 1,900 万套，缺口约 600 万套 [S8]。钢材问题也不是“中国能不能做 GCr15”。中国可以做：国内冶金论文给出的高品质轴承钢目标包括 O <= 5e-6、Ti <= 10e-6、DS <= 0.5，并在 4.5 GPa 下实现 1e7 次以上接触疲劳寿命 [S10]。真正难点是把超纯净钢、热处理、磨削、计量和客户验证合成一个可重复量产的 C3/C2/C1 级生产包 [S8][S9][S10]。

稀土出口管制：成本问题还是可得性问题

商务部和海关总署于 2025-04-04 宣布对七类中重稀土相关物项实施出口管制 [S1]。IEA 2025 年关键矿产展望将这类政策列为稀土冶炼与磁材供应链的重要风险之一 [S2]。DOE 供应链研究说明了管制的杠杆来源：2020 年中国占全球稀土开采 58%、分离 89%、磁材制造 92% [S4]。DOE 同时指出，烧结 NdFeB 磁材按重量约含 30% 稀土，高温牌号会使用镝和铽添加 [S4]。

对海外人形机器人 OEM，核心风险是交付确定性。2025 年管制后，中国稀土磁材 2025 年 6 月出口量为 3,188 吨，环比上升 157.5%，但同比仍低 38.1%；对美国出口 353 吨，环比上升 660% [S3]。这说明许可恢复后市场可以快速重启，但采购部门应把磁材视作许可物项，而不是普通现货商品 [S1][S3]。

对国内执行器厂，成本传导大概率可控。BofA 的人形机器人拆解模型将 Optimus 类机器人 BOM 估为 RMB 228,000，其中执行器为 RMB 168,000，占 74% [S6]。Jingtai Research 的拆分显示，Optimus Gen 2 成本中电机占 20.3%，丝杠占 20.2% [S7]。DOE/GTRI 电机研究在永磁电机成本拆分中使用约 30% 的磁材成本占比 [S5]。合并这些输入，单台机器人的基础磁材成本池约 RMB 13,900 [自测算: 228,00020.3%30%]。因此，20-50% 的成品磁材涨价对应总 BOM 上行约 1.2-3.1%，执行器成本上行约 1.7-4.1% [自测算]。这是利润率问题，不是放弃永磁执行器路线的理由。

丝杠钢与 C3+ 精度：更紧的国产化约束

C3 及以上精度是国产替代线性外推最容易失真的位置。DLY Automation 称，C3 及以上高端需求超过 85% 由 Rexroth、THK、NSK 等德日企业控制；2024 年中国滚珠丝杠需求 1,900 万套、国内产量 1,300 万套 [S8]。该资料还区分了国内工艺路线：滚压大致覆盖 C9-C5，国内磨削大致可达 C3-C4，而 C0-C2 级磨床仍常依赖进口，单台价格可超过 RMB 1,000 万 [S8]。

钢材端，GCr15 是精密传动件的基础轴承钢锚点，但难点在超纯净一致性。光大证券材料报告称，国内轴承钢氧含量约 12-15 ppm，而日本、瑞典低于 10 ppm，先进目标低于 5 ppm [S9]。国内冶金文献也显示，中国高品质轴承钢在受控条件下可以达到 O <= 5e-6 和较强接触疲劳指标 [S10]。因此，我的判断不是“中国缺钢”，而是：C3+ 丝杠量产仍依赖进口或进口等效的钢材纯净度控制、磨削设备、工艺经验与客户验证周期 [S8][S9][S10]。

替代路径

磁材方面，主关节短期不宜押注铁氧体替代。铁氧体或磁阻路线可以降低稀土暴露，但通常牺牲扭矩密度，这对人形机器人关节代价很高 [S4][S5]。更现实的路径是低镝/低铽晶界扩散、磁材边角料回收、中国境内双供应、以及为海外客户提前锁定出口许可缓冲 [S1][S4]。SmCo 也不是干净的绕行方案，因为钐本身也在管制稀土清单内 [S1]。

丝杠钢方面，近期更适合分层替代。国产 C5/C3 件可以先用于较低载荷关节和灵巧手短行程丝杠，利用误差补偿和短行程降低风险 [S8]。腿部、腰部和高占空比线性执行器仍应按照进口或进口等效的 C3+ 钢材与磨削工艺包来估值，直到供应商在量产中证明疲劳寿命、批次氧含量控制和热稳定性 [S8][S9][S10]。更值得重视的是能把材料采购、热处理、磨削和计量闭环打通的中国供应商，而不是单纯组装进口丝杠毛坯的厂商 [S8][S10]。

投资含义

这张卡支持前序研究对国产精密执行器厂商的积极判断，但改变了选股过滤器。稀土管制冲击相对利好中国本土磁材与执行器链，因为国内消耗对出口许可的暴露较低 [S1][S3]。丝杠钢瓶颈则更利好垂直一体化供应商和精密设备企业，而不是低端丝杠组装商 [S8][S10]。站在 2026-05-27 的组合研究时点，我会跟踪三个指标：稀土磁材出口量与许可节奏 [S3]、国产供应商 C3/C2 样件到量产的转化率 [S8]、以及轴承钢认证批次中的氧含量与疲劳寿命一致性 [S9][S10]。

交接

建议下一位分析师：ashare-strategist [primary]。触发原因：本报告已把瓶颈从宽泛的“机器人材料”收敛到 A 股可交易的磁材、精密丝杠、轴承钢与磨削设备供应商分化。下一步最有价值的问题是，A 股是否已经给这种分化定价，还是仍把整条人形机器人执行器链作为单一拥挤主题交易。

资料来源 / Sources

• [S1] Ministry of Commerce of the People's Republic of China, Announcement No. 18 of 2025 on export control measures for medium and heavy rare-earth-related items — https://english.mofcom.gov.cn/Policies/AnnouncementsOrders/art/2025/art_0dd87cbee7b045bf93fabe6ab2faceee.html
• [S2] International Energy Agency, Global Critical Minerals Outlook 2025 (PDF mirror consulted) — https://sites.utexas.edu/mineralstransition/files/2025/05/Extract_GlobalCriticalMineralsOutlook2025-compressed.pdf
• [S3] Reuters via MarketScreener, China rare earth magnet exports to US rebound in June 2025 — https://www.marketscreener.com/news/china-rare-earth-magnet-exports-to-us-rebound-in-june-after-export-controls-ce7c50dfdb8ef42d
• [S4] U.S. Department of Energy, Rare Earth Permanent Magnets Supply Chain Deep Dive Assessment — https://www.energy.gov/sites/default/files/2024-12/Neodymium%20Magnets%20Supply%20Chain%20Report%20-%20Final%5B1%5D.pdf
• [S5] U.S. Department of Energy / Georgia Tech Research Institute, Non-Rare Earth Materials in Electric Motors — https://www.energy.gov/sites/prod/files/2014/03/f13/pm045_mcquire_2013_o.pdf
• [S6] BofA Global Research, Thematic Investing: What's up next? Humanoid robots — https://manuals.plus/m/98b3652cc73cea637e571d642c15d4c7d0ae8c09a194b6292d4c4c078a2ab36e.pdf
• [S7] Jingtai Research / Jam Thame Capital, Humanoid Robot Cost Breakdown: Tesla Optimus Gen 2 — https://www.jamthame.com/post/humanoid-robot-cost-breakdown-tesla-optimus-gen-2
• [S8] DLY Automation, Why ball screw nut pair is the core component of humanoid robot — https://www.dly-automation.com/News/why-ball-screw-nut-pair-is-the-core-component-of-humanoid-robot.html
• [S9] Everbright Securities research report mirror, Robot core components: screw materials, processing and domestic substitution — https://file.iyanbao.com/pdf/aae6d-59a973af-4794-4ca2-91a9-92f2c2bfc81b.pdf
• [S10] Acta Metallurgica Sinica, Research and Development of High-quality Bearing Steel and Key Manufacturing Technologies in China — https://www.ams.org.cn/EN/10.11900/0412.1961.2023.00161